2018 Fiscal Year Research-status Report
CMS画分を用いたATF7による精子エピゲノムの分子的制御機構の解明
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18K06189
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
吉田 圭介 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 協力研究員 (80587452)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 精子 / ヒストン / エピジェネティクス / Transgenerational effect |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨今の報告から、父親の環境要因が精子のエピゲノム変化を通じて次世代に遺伝し、子孫の形質に影響を与える可能性が示唆されている。そのため、成熟精子の正確なエピゲノム解析手法が必要になってきている。
今年度は、申請者が独自に精製法を確立した成熟精子集団(CMSまたはHRCS)を用いて、ヒストン抗体のChIP-seq解析手法の確立を目指した。一般的な細胞はChIP実験の時に固定操作を行うが、固定した精子細胞は非常に固く、通常の実験のようにソニケーションで破砕することが困難であった。そこで、精子細胞を様々な条件のバッファーで処理した結果、還元剤DTTとヘパリン処理によって固定精子のクロマチン構造を緩めることが出来ることを見出した。この条件で、CMSのH3 ChIP-seq解析を行った結果、1,320ヶ所のH3結合領域を同定した。H3結合領域の64%がプロモーターに局在しており、67%がCpG island上に検出された。次に、精子ヒストンが受精卵において転写制御に関与しているのか調べるため、精子でのヒストン結合領域と初期胚のエピジェネティック・転写プロファイルとの関係を解析した。その結果、成熟精子でのヒストン結合領域は、初期胚ではヘテロクロマチン様の構造をとっており、H3K9me3レベルが比較的高い状態にあることが分かった。また、精子でプロモーター領域にヒストン結合領域を持つ遺伝子は、2細胞期からICMにかけて転写が抑制傾向にあることが分かった。以上の結果から、精子ヒストンは初期胚において、転写抑制に寄与している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は予定通り、成熟精子を用いたヒストン抗体のChIP法を確立し、精子ヒストン結合領域のマッピングデータが得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に確立した手法を用いて、環境要因による精子ヒストンのエピゲノム解析を進める予定である。
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